Prvý integrovaný menič na svete s inteligentným zdieľaním výkonu

Prvý integrovaný menič na svete s inteligentným zdieľaním výkonu
Elektrolab Pridal  Elektrolab
  94 zobrazení
5
 0
Nový produkt

Informácia : Toto je stručná informácia o novom produkte v ktorej sú zdôraznené funkcie, aplikácie a technické špecifikácie novo vydaných produktov.

Spoločnosť Silanna Semiconductor predstavila vysokoúčinné jednočipové riešenie napájania portov USB, ktoré znižuje počet komponentov a zjednodušuje návrh zdieľania energie vo viacportových rýchlonabíjačkách.

Vďaka novším polovodičovým technológiám, ako je nitrid gália (GaN), sa výrazne zvýšila hustota výkonu, účinnosť a kompaktnosť rýchlonabíjačiek. Štandardná nabíjačka dodáva pripojenému zariadeniu približne 5 W, zatiaľ čo moderné rýchle nabíjačky môžu poskytnúť až 100 W výkonu. Vzhľadom na to mnohé hlavné vlajkové telefóny na trhu ponúkajú rýchle nabíjanie, ktoré dodáva smartfónu vysoký výkon na rýchle nabíjanie.

Neustály dopyt po výkonnejších smartfónoch s lepšími displejmi a funkciami 5G vytvoril dopyt po sieťových adaptéroch novej generácie na rýchle nabíjanie väčších lítium-iónových batérií. Okrem toho spotrebitelia potrebujú viac energie, ale nepotrebujú objemné adaptéry. Výrobcovia nabíjačiek sa preto snažia vyrábať rýchlejšie nabíjačky s vyššou hustotou výkonu a menšími, ľahkými rozmermi.

Rýchla nabíjačka sa zvyčajne skladá z vysoko účinného DC-DC buck konvertora a riadiacej jednotky dodávky energie (PD), ktorá riadi energiu posielanú do zariadení.

Spoločnosť Silanna Semiconductor, ktorá dúfa, že prijme výzvu týkajúcu sa návrhov rýchlych nabíjačiek, oznámila nový výkonový integrovaný obvod SZPL3002A, ktorý kombinuje vysokoúčinný synchrónny buck konvertor a pokročilý regulátor dodávky energie v jedinom balení QFN s rozmermi len 5 x 5 mm. Nový integrovaný obvod tvrdí, že výrazne znižuje množstvo komponentov potrebných na realizáciu 65 W nabíjačky s až 4 portami.

V tomto článku sa pozrieme na význam PD regulátorov týkajúcich sa rýchleho nabíjania a potom sa pozrieme trochu viac na výkonový IC spoločnosti Silanna.

Napájací IC SZPL3002A 65W Buck Converter s integrovaným USB PD/FC Port Controller a jeho kľúčové vlastnosti a výhody

  • Vysokoúčinný (> 98 %) synchrónny Buckov menič
  • Voliteľná spínacia frekvencia: 667 kHz až 2 MHz
  • Výstup 3,3 V až 21 V pri 3,25 A (pokrýva PD + PPS)
  • Vstup 7V až 27V
  • 41mohms horný FET, 38mohms dolný FET
  • Možnosť voľby úsporného režimu
  • Voliteľný čas mäkkého štartu
  • Kompletné ochranné funkcie, ako sú OCP, OVP, OTP
  • I2C zbernica na komunikáciu
  • Tepelne vylepšené púzdro QFN 5 mm X 5 mm

Význam PD regulátorov

Pri uvažovaní o prenosných zariadeniach je pre rýchlejšie nabíjanie batérie nevyhnutná vysokovýkonná kapacita káblov USB. Ak cez kábel USB typu C dodáme výkon 15 W, batéria nedostane 15 W, pretože výkon sa rozptýli cez odpor kábla a konektorov (približne 300 miliohmov). V dôsledku toho dôjde aj k poklesu napätia cez tieto nežiadúce odpory.

Príklad blokovej schémy ekosystému USB PD.

Straty sa v tomto prípade zdajú byť zanedbateľné. Uvažujme však batériu nabíjanú 15 W 5 V USB zdrojom vo fáze konštantného napätia dodávajúceho 4,4 V. Tu je povolený maximálny úbytok napätia 0,6 V na odporoch, čo znamená len 8,8 W prenosného výkonu.

Aby konštruktéri prekonali tieto obmedzenia, používa sa radič USB PD, ktorý zvyšuje výstupné napätie zdroja na 20 V a výkon na 100 W. Radič PD umožňuje aj nabíjanie mobilných telefónov s výkonom 2,5 W alebo nižším, a to príslušným nastavením výstupu.

Integrované riešenie nabíjania spoločnosti Silanna

Nové integrované riešenie spoločnosti Silanna je postavené na vysokofrekvenčnom DC-DC meniči so širokým rozsahom napätia, ktorý pracuje s účinnosťou približne 98 %. Uvádza sa, že ponúka extrémne nízky rozptyl energie bez zaťaženia a tvorí dočasnú cestu spätnej väzby, ktorá umožňuje dobre riadenú spúšťaciu prevádzku, kým sa riadiaca jednotka USB PD sama nezosmerní a neprevezme riadenie výstupného napätia.

Menič integruje horný FET s nízkym odporom 41 miliohmov a dolný FET s odporom 38 miliohmov. Okrem toho je vybavený voliteľnou spínacou frekvenciou od 667 kHz do 2 MHz a širokým rozsahom výstupného napätia 3,3 V - 21 V. Okrem toho je vybavený aj bezpečnostnými funkciami, ako je ochrana proti nadprúdu, ochrana proti prepätiu a zbernica I2C na komunikáciu.

Jednočipové riešenie kombinujúce výkonový ASIC, digitálny ASIC, mikrokontrolér, horný a dolný FET s nízkym Rds(on) a pamäť OTP v jednom púzdre.

Tento radič USB PD ponúka rozhrania USB PD V 3.0 typu C a podporu QC 2.0/3.0/4.0/5.0 pre pripojenia typu A/C a inteligentne prispôsobuje a zdieľa napájanie medzi 2, 3 alebo 4 porty. Jeho funkcia vyvažovania napájania prideľuje nevyužité napájanie na predtým pripojených portoch, zatiaľ čo ďalšia funkcia, nazývaná škrtenie napájania, znižuje prúd pri dosiahnutí teplotných prahov.

Radič PD integruje päť profilov napájania. Ponúka jeden plne programovateľný napájací profil a štyri predprogramované sady, ktoré si konštruktéri môžu vybrať pomocou hodnoty externého rezistora. Táto funkcia pomáha výrobcom OEM používať toto výkonné riešenie pre ich cielené nabíjacie aplikácie.

Riadiaca jednotka portu je tiež vybavená funkciou inteligentného napájania  spoločnosti Silanna, ktorá ponúka vysokú účinnosť a úsporu plochy. Pre portový radič táto funkcia znamená, že preukázal vysokú hustotu výkonu s vynikajúcou účinnosťou pri nízkom (90 V AC) a vysokom napätí (230 V AC) pri použití lacnejších komponentov. Výrobky v rámci inteligentného napájania tiež znižujú spotrebu energie v pohotovostnom režime, a teda menej prispievajú k škodlivým emisiám CO2.

Dostupnosť:

Zariadenia SZPL3002A sú v súčasnosti dodávané kľúčovým zákazníkom a v plnom rozsahu budú uvedené na trh v druhej polovici roka 2022. Viac informácií nájdete na https://www.powerdensity.com alebo kontaktujte sales@silannasemi.com.

Zdroj : Silanna

Nový produkt

Toto je forma obsahu, ktorá umožňuje priemyselným partnerom zdieľať s čitateľmi stránok ElektroLab užitočné novinky, správy a technológie spôsobom, na ktorý sa redakčný obsah nehodí. Výber publikovania nových produktov podlieha prísnym redakčným usmerneniam so zámerom ponúknuť čitateľom užitočné správy a technické poznatky. Názory a stanoviská vyjadrené v tejto kategórii sú názormi partnera a nie nevyhnutne názormi ElektroLab.eu alebo jej autorov.



Páčil sa Vám článok? Pridajte k nemu hodnotenie, alebo podporte jeho autora.
 

     

Komentáre k článku

Zatiaľ nebol pridaný žiadny komentár k článku. Pridáte prvý? Berte prosím na vedomie, že za obsah komentára je zodpovedný užívateľ, nie prevádzkovateľ týchto stránok.
Pre komentovanie sa musíte prihlásiť.

Vyhľadajte niečo na našom blogu

PCBWay Promo

JLCPCB Promo
PCBWay Promo

JLCPCB Promo
PCBWay Promo

JLCPCB Promo
Webwiki Button